2020年中考化学重难题型突破实验探究(含解析)

2020 年中考化学重难题型突破实验探究（含解析）1.某化学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀（如图）的无色溶液，他们对此产生了兴趣。

【提出问题】这瓶溶液究竟是什么？【作出猜想】经过分析，大家一致认为这瓶溶液不可能是___________________________________________________________________ （填序号），并作出了以下猜想。

A.酸B.碱C.盐D．氧化物猜想一：可能是H2SO4 溶液；猜想二：可能是BaSO4 溶液；猜想三：可能是（NH4）2SO4 溶液；猜想四：可能是Na2SO4 溶液；猜想五：可能是CuSO4 溶液；【交流讨论】讨论后，大家认为猜想二和猜想五不成立，理由是查阅资料】Na2SO4 溶液为中性，（NH4）2SO4 溶液为酸性。

实验探究】分别取少量待测液进行如下实验：为了进一步验证猜想一是否成立，大家又进行了如下实验：Na2CO3 溶液与H2SO4 溶液反应的化学方程式为 ____________________________ 。

【反思评价】有同学提出，经过【交流讨论】环节后，只要给待测液中滴加氢氧化钡溶液并微热，即可得出结论。

简述你的看法与理由【答案】【作出猜想】BD 【交流讨论】猜想二中BaSO4 不溶于水，无法形成溶液，猜想五中CuSO4 溶液为蓝色【实验探究】①紫色石蕊溶液变红②产生气泡，溶液由无色变成浅绿色Na2CO3 ＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑【反思评价】此法只能确定待测液是否为（NH4）2SO4，不能确定是Na2SO4 溶液还是H2SO4 溶液【解析】根据标签上的“SO4”可得知，该瓶溶液不是碱和氧化物，只能是酸或者盐；由于这是一瓶无色溶液，所以不可能是猜想二和猜想五，猜想二中BaSO4不溶于水，无法形成溶液，猜想五中CuSO4 溶液为蓝色。

向该溶液中滴加氢氧化钠溶液后加热，无刺激性气味的气体生成，说明不是猜想三；到此，还剩余两种猜想，再向该溶液中滴加紫色石蕊溶液，且猜想四不成立，说明猜想一成立，因此紫色石蕊溶液变红，继续加入铁粉，铁粉与稀硫酸反应产生气体，溶液由无色变成浅绿色。

2实验室有一包白色固体混合物，化学兴趣小组对此产生好奇，为证明其组成，进行如下实验探究，请你参与并帮助完成：（1）老师告诉他们：可能由BaCl2、CuSO4、Na2CO3、K2SO4 等中的几种混合而成，兴趣小组取一定量该固体混合物加入足量的水，充分搅拌，得到白色沉淀和无色溶液。

据此得出，该固体混合物中一定含有 _________________________________ ,一定没有 _____ 。

（2）【提出问题】该白色粉末还含有什么成分？（3）【猜想与假设】猜想1：该白色粉末还含有Na2CO3；猜想2：该白色粉末还含有K2SO4；猜想3：该白色粉末还含有。

4）【设计与实验】【实验结论】该白色粉末的主要成分是 _____________________ 。

【反思评价】兴趣小组继续探究无色溶液B 的成分，取出无色滤液B 样品，滴加酚酞试液，溶液无现象，则滤液B 的成分可能是 _____________ （写出一种情况即可）【答案】（1）BaCl2 CuSO4（3）【猜想与假设】Na2CO3、K2SO4（4）【设计与实验】【实验结论】BaCl2 Na2CO3【反思评价】NaCl（或NaCl 和BaCl2）【解析】（1）该固体混合物加入足量的水充分搅拌，得到白色沉淀和无色溶液。

CuSO4 溶于水，形成蓝色溶液，由此可知，固体混合物中一定没有CuSO4；得到白色沉淀，说明混合物中有能够反应产生沉淀的物质。

由题可知，BaCl2与Na2CO3 或K2SO4 反应都能产生白色沉淀，故混合物中一定含有BaCl2。

（3）【猜想与假设】由题可知猜想3 为：该白色粉末还含有Na2CO3、K2SO4。

（4）【设计与实验】白色沉淀A 可能是BaCO3，可能是BaSO4，也可能是BaCO3 和BaSO4 的混合物，据此推断A 的组成成分可能有3 种。

碳酸钡能被酸溶解，硫酸钡不溶于酸，题中向白色沉淀 A 中加入过量的盐酸溶液，现象应是沉淀全部溶解，即 猜想 1 成立，化学方程式为 BaCO 3+2HCl===BaCl 2+H 2O+CO 2↑。

【实验结论】该 白色粉末的主要成分是 BaCl 2、Na 2CO 3。

【反思评价】 NaCO 3 溶液显碱性，取出 无色滤液 B 样品，滴加酚酞试液，溶液无现象，说明 B 中不含 Na 2CO 3，即 Na 2CO 3 完全反应， BaCl 2可能也恰好完全反应，也可能有剩余，则溶液 B 中一定含有生 成的 NaCl 和可能含有反应过量的 BaCl 2。

故溶液 B 的成分可能是 NaCl 或 NaCl 和 BaCl 2 两种情况。

3. 自行车车把上常镀有一层铬，小芳发现在常见金属活动性顺序中没有铬，于 是她和小组同学在实验室一起探究铬与常见金属铝和铜的活动性强弱。

【资料】铬（ Cr ）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜，可阻 止铬进一步氧化；铬能与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬（ CrSO 4）溶液。

【猜想】三种金属活动性强弱顺序为：① Cr >Al >Cu ②Al >Cr >Cu ；③实验探究】铬片上有气泡产生，溶液交流与讨论】（ 1）实验前所用的金属片都需用砂纸打磨，其目的是2）实验四中反应的化学方程式为（ 3）结合探究结论， 有同学提出上述四个实验可进行优化， 只需选择三种药品， 即可判断三种金属的活动性强弱，这三种药品是 ______________________ 。

实验二实验方案现象 无明显现象逐渐变成蓝色 实验三实验四 实验方案现象 无明显现象结论】 猜想 2 正确【拓展】判断金属活动性顺序的方法：一是根据金属能否与酸发生置换反应，判断该金属在金属活动性顺序中位于氢前还是氢后；二是根据【答案】【猜想】Al >Cu>Cr 【实验探究】铝表面有红色物质附着，溶液由蓝色变成无色【交流与讨论】（1）除去金属表面的氧化膜及污物（2）2Al+3CuSO4===Al2（SO4）3+3Cu （3）铝片、硫酸铬溶液和铜片（或硫酸铝溶液、铬片和硫酸铜溶液）【拓展】金属能否与盐溶液发生置换反应，判断金属活动性的相对强弱【解析】【猜想】根据已有知识，铝的金属活动性较铜强，所以铬可能比铝强，也可能介于铝和铜之间，还可能是比铜的还弱。

【实验探究】实验一说明铝的活动性较铬强，实验二说明铬在金属活动性顺序中位于氢之前，实验三说明铜在氢之后，实验四证明铝较铜活泼，铝可将硫酸铜溶液中的铜置换出来，实验现象是铝表面有一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变成无色，所以四个实验证明铝的活动性较铬强，铬的活动性较铜强。

【交流与讨论】（1）由于铝和铬在空气中都易与氧气反应，在表面形成致密的保护膜，所以实验时需用砂纸将金属片打磨，除去金属表面的氧化物及污物；（2）铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜；（3）比较三种金属活动性强弱，只用三种药品，一般的思路是活动性最强和活动性最弱的金属单质及活动性居中金属的盐溶液，或活动性最强和活动性最弱金属的盐溶液及活动性居中的金属单质，结合本次实验探究，根据三种金属的活动性顺序，可选择铝、铜和硫酸亚铬溶液，或铬、可溶性铝盐溶液、可溶性铜盐溶液。

【拓展】判断金属活动性顺序的方法是通过比较金属能不能与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应，或利用金属能否与另一种金属的盐溶液发生置换反应进行确定。

4.学习完“酸、碱、盐的性质”后，老师将质量相等的4种白色固体NaOH、Na2CO3、CuSO4、Ca（OH）2，摆放在实验桌上，让同学们区分。

【查阅资料】CuSO4的水溶液呈蓝色，CuSO4和Na2CO3 反应会产生蓝色沉淀。

下面是“奋进小组”同学们的探究过程：【设计实验方案】同学们经过认真讨论，一致认为用两步就可以鉴别出这四种固体，第一步分别取一勺固体（约1g）于试管中，加入适量的热水，充分震荡：能鉴别出的物质是 _____________________ 和_______ 。

第二步只要加入盐酸，根据现象就可鉴别。

大家马上进行了实验操作，发现剩余固体和盐酸反应都有气泡产生，这是什么原因呢？你的理由是____________________________________ 。

_ 为了进一步证明剩余的白色固体成分，同学们进行了如下的实验，请你填写实验报告。

【实验操作】【拓展反思】（１）步骤①加入过量试剂的目的是 _____________________ 。

（２）由以上分析可知，对于氢氧化钠溶液要 _____________ 保存。

通过小组成员的共同努力，圆满地完成了老师交给的任务。

【答案】【设计实验方案】硫酸铜（或CuSO4）氢氧化钙［或Ca（OH）2］氢氧化钠可能和空气中的二氧化碳反应已变质实验操作】【反思】检验并除尽碳酸钠密封【解析】分别取一小勺固体（约1g）于试管中，加入适量的热水，这句话有两层含义：一个是在试管中进行，水的量不会很多；二是热水：氢氧化钙的溶解度常温下就很小（微溶于水，也就是说100g 水中最多溶解的溶质小于1g），且随着温度的升高溶解度减小，所以装氢氧化钙固体的试管会出现浑浊，通过资料还知道装硫酸铜的试管会出现蓝色溶液，所以用水可以鉴别出的物质是：硫酸铜和氢氧化钙；剩余固体应该是氢氧化钠和碳酸钠，用盐酸鉴别，有气泡产生的是碳酸钠，无明显现象的是氢氧化钠，但这两种固体和盐酸反应都产生了气泡，说明氢氧化钠已经变质。

如果是氢氧化钠变质了，可能还会残留一定量的氢氧化钠。

所以问题转化成鉴别变质的氢氧化钠是部分变质还是全部变质。

在碳酸钠存在时检验氢氧化钠，需要将碳酸钠除去，且不生成氢氧化钠。

所以除去碳酸钠的试剂就一定是可溶性盐，而且要能和碳酸钠反应生成沉淀，所以选择的试剂可以是氯化钙、氯化钡、硝酸钙、硝酸钡。

过滤后如果有氢氧化钠则滴加酚酞溶液后溶液为红色，否则溶液为无色。

步骤①加入过量试剂的目的是检验并除尽碳酸钠。

由上述分析可知，氢氧化钠容易与空气中的二氧化碳发生反应而变质，所以要密封保存。

5.某工厂废水中含有Zn（NO3）2、AgNO3、Cu（NO3）2 三种溶质。

某兴趣小组的同学取少量废水样，静置，取上层清液，加入铁粉，充分反应后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。

请你参与完成以下探究（不考虑杂质干扰）。

【提出问题】滤渣乙是什么？【作出猜想】猜想一：银猜想二：银和铜猜想三：银、铜和锌猜想四：银、铜和铁【交流讨论】大家经过讨论后，认为猜想三是错误的，理由是第二种情况，溶液中铜离子被部分置换出， 则滤液甲中阳离子为 Zn 2+、Fe 2+、Cu 2+， 故滤液甲中最少含 2 种阳离子。